Force Relationship i metalskæring (med diagram)
Der er to typer metalskæreprocesser. Den ene er skrå skæreproces, som er vist i figur 9.3 (b), og den anden er ortogonal skæreproces som vist i figur 9.3 (a).
Vi vil diskutere styrkeforholdet i hvert enkelt tilfælde i følgende artikler:
(i) Kraftforhold i skråtskæring:
Fig. 9.31 viser en drejeproces i skrå skæring. Ved skrå skæring gør hovedskæren (ab) en vinkel med foders retning. Da metalet skæres, skal der være en skærekraft (R). Denne skærekraft (R) kan løses i tre indbyrdes vinkelrette retninger. Derfor er kraftforholdet i skråskæring kompleks i naturen og anses ikke for kraftanalyse i skæreprocessen. Kun ortogonal skæreproces er bedst egnet til at lette beregninger og lavere kompleksitet.
Skærekraften (R) i skrå skæring kan løses i tre gensidigt vinkelrette retninger, som angivet nedenfor:
(a) I værktøjets retning for foderet (Fd):
Det er skærekraftens vandrette komponenter. Det hedder også Feed Force (F d ).
(b) I retningen vinkelret på føderetningen ( Fr ):
Det er i radial retning, dvs. i retning vinkelret på den dannede overflade. Det kan overvejes på grund af reaktionen mellem værktøjet og emnet. Det kaldes også trykkraft og er repræsenteret af (F r ).
(c) i lodret retning (F C ):
Det er lodret komponent af skærekraften. Det er den vigtigste skærekraft. Det er repræsenteret af (F C ).
ii) Kraftforhold i ortogonalt skæring:
Figur 9.32 viser en ortogonal bearbejdningsproces. I denne proces har skærekraften kun to komponenter. En i tilførselsretningen (Fd) og den anden i skæringsretningen (Fc).
Skæreværktøjet bevæger sig langs tilførselsretningen. Metalet bliver plastisk deformeret langs skæreplanet. Flisene bevæger sig langs værktøjets rakeflade. Den chip, der er grov, får modstand i bevægelse og dermed en friktionskraft F af værktøjet, som virker på chippen.
Så forskellige handlinger er:
Force F:
Friktionsmodstanden af værktøjet, der virker på chippen.
Force N:
Reaktion tilvejebragt af værktøjet, der virker i en retning, der er normal til værktøjets rakeflade. Det er normalt at friktionskraft F.
Force F s :
Skærekraft af metallet. Det skyldes metalets modstand at forskyde i dannelsen af chips.
Force F n :
Normal kraft til skæreplan. Det er en sikkerhedskopieringskraft tilvejebragt af emnet på chippen. Det forårsager kompressionsspænding på skæreplanet.
Et fri kropsdiagram af chippen med de kræfter, der virker på den, er vist i figur 9.33:
Force R:
Er resultatet af kræfterne Fs og Fn .
Force R ':
Er resultatet af kræfterne F og N.
Da chippen er i ligevægt, er de resulterende kræfter R og R 'ens i størrelsen men modsatte i retning og kollinære.
For en fast geometri af skæreværktøjet eksisterer der et klart forhold mellem disse kræfter. Komponenten af skærekræfterne kunne måles ved hjælp af en dynamometer, og alle andre kræfter kunne beregnes.
